地球上最古老的晶體揭示了板塊構(gòu)造的時間

那些晶體在數(shù)十億年的時間里都默默的埋在土里

(相關(guān)資料圖)

地球上持續(xù)運動著的構(gòu)造板塊造就了我們現(xiàn)在所熟知的這顆無二且宜居的星球。

來自華盛頓的史密尼森國家自然歷史博物館的地質(zhì)學(xué)家邁克爾·埃克森的新研究表明，地球的構(gòu)造板塊，即在液態(tài)地幔上的巨大地殼板塊，大約在36億年前就已經(jīng)移動了，而地球當時還不到十億年的壽命。

要想探究地球的遠古時期，就需要去研究一些能經(jīng)受得住時間考驗的材料，尤其是這種數(shù)十億年跨度的情況。因此，科學(xué)家們轉(zhuǎn)向了鋯石，這是地球上最古老且最堅硬的礦物之一

這些微小的晶體“時間膠囊”幾乎是堅不可摧，并且它們都存在超過了四十億年之久。

它們是我們?nèi)チ私獾厍蛐谐傻某跏茧A段的為數(shù)不多的窗口之一?！拔覀冋谥貥?gòu)地球是怎么從一個滿是巖石和金屬的熔球到我們現(xiàn)在地球這個樣子的過程”，?？松谝环輬蟾嬷姓f道，“任何其他的行星都沒有大陸或者液態(tài)海洋亦或是生命。從某種方面來看，當我們嘗試去解釋為什么地球是獨一無二的時候，是可以利用這些鋯石在一定程度上回答上述問題的?！?/p>

那么，人類要怎么才能找到那些數(shù)十億年前的礦物呢？研究小組將他們的視線轉(zhuǎn)向了西澳大利亞的曾經(jīng)被發(fā)現(xiàn)過最古老巖石的杰克山。他們在那里收集了15塊柚子大小的古代巖石。

研究人員將這些巖石磨碎，并使用一種類似于淘金的技術(shù)從中篩選出鋯石。研究人員使用激光將這些鋯石切割后，又使用名為質(zhì)譜的方式進行分析，從而揭示出這些礦物的化學(xué)組成和行成年代。

一些鋯石有著43億年的歷史，它們是在地球還是幼兒時期的時候行成的，當時地球大約才2億歲。這些僅有幾根頭發(fā)絲寬的微小礦物，卻揭示了許多它們形成時期的環(huán)境條件。

在這篇研究中，科學(xué)家們已經(jīng)收集到了足夠多的43億年前到30億年前的古代鋯石，借此來生成了連續(xù)的有關(guān)地球行成初期的化學(xué)記錄。通過計算鋯石內(nèi)的鈾含量可以得出其形成的年代。鈾是一種放射性元素，并且由于其衰減率能被很好的量化從而被稱作優(yōu)秀的“地質(zhì)計時器”（注：因為鈾的衰減速率是固定的）。通過分析鈾的現(xiàn)存含量和一系列的倒推工作，科學(xué)家們能推斷出鋯石的形成時間。

雖然鈾能揭示鋯石形成的年代，但是要靠分析鋁的含量才能獲得其生長過程的細節(jié)，從而反應(yīng)到板塊構(gòu)造的過程?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)在大約36億年前的鋯石中的鋁含量突然增加?！斑@種成分的轉(zhuǎn)變可能標志著現(xiàn)代板塊構(gòu)造的開始”，?？松谘芯恐袑懙健?/p>

這種關(guān)聯(lián)背后的原因是，高鋁含量的鋯石的形成方式之一是利用巖石在地表深處的融化。巖石能在更深的地方融化，這表明了地殼當時正在變厚并且開始冷卻了，而這個地質(zhì)跡象表明朝現(xiàn)代化的板塊運動的過渡已經(jīng)開始進行了。

相關(guān)知識

板塊構(gòu)造論是為了解釋大陸漂移現(xiàn)象而發(fā)展出的一種地質(zhì)學(xué)理論。該理論認為，地球的巖石圈是由板塊拼合而成；現(xiàn)今的全球分為六大板塊，海洋和陸地的位置是不斷變化的。根據(jù)這種理論，地球內(nèi)部構(gòu)造的最外層分為兩部分：外層的巖石圈和內(nèi)層的軟流圈。這種理論基于兩種獨立的地質(zhì)觀測結(jié)果：海底擴張和大陸漂移。

地球歷史，在地球由原始太陽星云的部分物質(zhì)構(gòu)成后計起，科學(xué)家估計大約有46億到50億年之間。而因為表述這么長久的時間有所困難，可將地球的歷史模擬為二十四小時（將地球形成的時間設(shè)定為凌晨零時，而此時此刻為翌日的凌晨零時），每秒大約代表5萬3000年，而大爆炸與宇宙形成的時刻，則大約在137億年前[1]，以此模擬時間來說約等于三日前，即地球誕生前兩日。

BY:Daisy Dobrijevic

FY:阿Z

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